lustre/llite/lloop.c

   1 /* -*- mode: c; c-basic-offset: 8; indent-tabs-mode: nil; -*-
   2  * vim:expandtab:shiftwidth=8:tabstop=8:
   3  *
   4  * GPL HEADER START
   5  *
   6  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
  10  * as published by the Free Software Foundation.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
  16  * in the LICENSE file that accompanied this code).
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  * version 2 along with this program; If not, see
  20  * http://www.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
  21  *
  22  * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
  23  * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
  24  * have any questions.
  25  *
  26  * GPL HEADER END
  27  */
  28 /*
  29  * Copyright (c) 2007, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  30  * Use is subject to license terms.
  31  */
  32 /*
  33  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
  34  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
  35  */
  36
  37 /*
  38  *  linux/drivers/block/loop.c
  39  *
  40  *  Written by Theodore Ts'o, 3/29/93
  41  *
  42  * Copyright 1993 by Theodore Ts'o.  Redistribution of this file is
  43  * permitted under the GNU General Public License.
  44  *
  45  * Modularized and updated for 1.1.16 kernel - Mitch Dsouza 28th May 1994
  46  * Adapted for 1.3.59 kernel - Andries Brouwer, 1 Feb 1996
  47  *
  48  * Fixed do_loop_request() re-entrancy - Vincent.Renardias@waw.com Mar 20, 1997
  49  *
  50  * Added devfs support - Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au> 16-Jan-1998
  51  *
  52  * Handle sparse backing files correctly - Kenn Humborg, Jun 28, 1998
  53  *
  54  * Loadable modules and other fixes by AK, 1998
  55  *
  56  * Maximum number of loop devices now dynamic via max_loop module parameter.
  57  * Russell Kroll <rkroll@exploits.org> 19990701
  58  *
  59  * Maximum number of loop devices when compiled-in now selectable by passing
  60  * max_loop=<1-255> to the kernel on boot.
  61  * Erik I. Bols?, <eriki@himolde.no>, Oct 31, 1999
  62  *
  63  * Completely rewrite request handling to be make_request_fn style and
  64  * non blocking, pushing work to a helper thread. Lots of fixes from
  65  * Al Viro too.
  66  * Jens Axboe <axboe@suse.de>, Nov 2000
  67  *
  68  * Support up to 256 loop devices
  69  * Heinz Mauelshagen <mge@sistina.com>, Feb 2002
  70  *
  71  * Support for falling back on the write file operation when the address space
  72  * operations prepare_write and/or commit_write are not available on the
  73  * backing filesystem.
  74  * Anton Altaparmakov, 16 Feb 2005
  75  *
  76  * Still To Fix:
  77  * - Advisory locking is ignored here.
  78  * - Should use an own CAP_* category instead of CAP_SYS_ADMIN
  79  *
  80  */
  81
  82 #ifndef AUTOCONF_INCLUDED
  83 #include <linux/config.h>
  84 #endif
  85 #include <linux/module.h>
  86
  87 #include <linux/sched.h>
  88 #include <linux/fs.h>
  89 #include <linux/file.h>
  90 #include <linux/stat.h>
  91 #include <linux/errno.h>
  92 #include <linux/major.h>
  93 #include <linux/wait.h>
  94 #include <linux/blkdev.h>
  95 #include <linux/blkpg.h>
  96 #include <linux/init.h>
  97 #include <linux/smp_lock.h>
  98 #include <linux/swap.h>
  99 #include <linux/slab.h>
 100 #include <linux/suspend.h>
 101 #include <linux/writeback.h>
 102 #include <linux/buffer_head.h>                /* for invalidate_bdev() */
 103 #include <linux/completion.h>
 104 #include <linux/highmem.h>
 105 #include <linux/gfp.h>
 106 #include <linux/swap.h>
 107
 108 #include <asm/uaccess.h>
 109
 110 #include <lustre_lib.h>
 111 #include <lustre_lite.h>
 112 #include "llite_internal.h"
 113
 114 #define LLOOP_MAX_SEGMENTS    PTLRPC_MAX_BRW_PAGES
 115
 116 /* Possible states of device */
 117 enum {
 118         LLOOP_UNBOUND,
 119         LLOOP_BOUND,
 120         LLOOP_RUNDOWN,
 121 };
 122
 123 struct lloop_device {
 124         int                lo_number;
 125         int                lo_refcnt;
 126         loff_t             lo_offset;
 127         loff_t             lo_sizelimit;
 128         int                lo_flags;
 129         int                (*ioctl)(struct lloop_device *, int cmd,
 130                                     unsigned long arg);
 131
 132         struct file *      lo_backing_file;
 133         struct block_device *lo_device;
 134         unsigned           lo_blocksize;
 135
 136         int                old_gfp_mask;
 137
 138         spinlock_t         lo_lock;
 139         struct bio         *lo_bio;
 140         struct bio         *lo_biotail;
 141         int                lo_state;
 142         struct semaphore   lo_sem;
 143         struct semaphore   lo_ctl_mutex;
 144         atomic_t           lo_pending;
 145         wait_queue_head_t  lo_bh_wait;
 146
 147         struct request_queue  *lo_queue;
 148
 149         /* data to handle bio for lustre. */
 150         struct lo_request_data {
 151                 struct brw_page    lrd_pages[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
 152                 struct obdo        lrd_oa;
 153         } lo_requests[1];
 154 };
 155
 156 /*
 157  * Loop flags
 158  */
 159 enum {
 160         LO_FLAGS_READ_ONLY       = 1,
 161 };
 162
 163 #define MAX_LOOP_DEFAULT  16
 164 static int lloop_major;
 165 static int max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 166 static struct lloop_device *loop_dev;
 167 static struct gendisk **disks;
 168 static struct semaphore lloop_mutex;
 169 static void *ll_iocontrol_magic = NULL;
 170
 171 static loff_t get_loop_size(struct lloop_device *lo, struct file *file)
 172 {
 173         loff_t size, offset, loopsize;
 174
 175         /* Compute loopsize in bytes */
 176         size = i_size_read(file->f_mapping->host);
 177         offset = lo->lo_offset;
 178         loopsize = size - offset;
 179         if (lo->lo_sizelimit > 0 && lo->lo_sizelimit < loopsize)
 180                 loopsize = lo->lo_sizelimit;
 181
 182         /*
 183          * Unfortunately, if we want to do I/O on the device,
 184          * the number of 512-byte sectors has to fit into a sector_t.
 185          */
 186         return loopsize >> 9;
 187 }
 188
 189 static int do_bio_lustrebacked(struct lloop_device *lo, struct bio *head)
 190 {
 191         struct inode *inode = lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode;
 192         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
 193         struct lov_stripe_md *lsm = lli->lli_smd;
 194         struct obd_info oinfo = {{{0}}};
 195         struct brw_page *pg = lo->lo_requests[0].lrd_pages;
 196         struct obdo *oa = &lo->lo_requests[0].lrd_oa;
 197         pgoff_t offset;
 198         int ret, i, rw;
 199         obd_count page_count = 0;
 200         struct bio_vec *bvec;
 201         struct bio *bio;
 202
 203         LASSERT(head != NULL);
 204
 205         rw = head->bi_rw;
 206         for (bio = head; bio != NULL; bio = bio->bi_next) {
 207                 LASSERT(rw == bio->bi_rw);
 208
 209                 offset = (pgoff_t)(bio->bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
 210                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
 211                         BUG_ON(bvec->bv_offset != 0);
 212                         BUG_ON(bvec->bv_len != CFS_PAGE_SIZE);
 213
 214                         pg->pg = bvec->bv_page;
 215                         pg->off = offset;
 216                         pg->count = bvec->bv_len;
 217                         pg->flag = OBD_BRW_SRVLOCK;
 218
 219                         CDEBUG(D_INFO, "index %lu offset "LPU64", count %u\n",
 220                                pg->pg->index, pg->off, pg->count);
 221                         pg++;
 222                         page_count++;
 223                         offset += bvec->bv_len;
 224                 }
 225                 LASSERT(page_count <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 226         }
 227
 228         ll_stats_ops_tally(ll_i2sbi(inode),
 229                         (rw == WRITE) ? LPROC_LL_BRW_WRITE : LPROC_LL_BRW_READ,
 230                         page_count << PAGE_CACHE_SHIFT);
 231
 232         oa->o_mode = inode->i_mode;
 233         oa->o_id = lsm->lsm_object_id;
 234         oa->o_gr = lsm->lsm_object_gr;
 235         oa->o_valid = OBD_MD_FLID   | OBD_MD_FLGROUP |
 236                       OBD_MD_FLMODE | OBD_MD_FLTYPE;
 237         obdo_from_inode(oa, inode, OBD_MD_FLFID | OBD_MD_FLGENER);
 238
 239         oinfo.oi_oa = oa;
 240         oinfo.oi_md = lsm;
 241         ret = obd_brw((rw == WRITE) ? OBD_BRW_WRITE : OBD_BRW_READ,
 242                       ll_i2obdexp(inode), &oinfo, (obd_count)page_count,
 243                       lo->lo_requests[0].lrd_pages, NULL);
 244         if (ret == 0)
 245                 obdo_to_inode(inode, oa, OBD_MD_FLBLOCKS);
 246         return ret;
 247 }
 248
 249
 250 /*
 251  * Add bio to back of pending list
 252  */
 253 static void loop_add_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 254 {
 255         unsigned long flags;
 256
 257         spin_lock_irqsave(&lo->lo_lock, flags);
 258         if (lo->lo_biotail) {
 259                 lo->lo_biotail->bi_next = bio;
 260                 lo->lo_biotail = bio;
 261         } else
 262                 lo->lo_bio = lo->lo_biotail = bio;
 263         spin_unlock_irqrestore(&lo->lo_lock, flags);
 264
 265         atomic_inc(&lo->lo_pending);
 266         if (waitqueue_active(&lo->lo_bh_wait))
 267                 wake_up(&lo->lo_bh_wait);
 268 }
 269
 270 /*
 271  * Grab first pending buffer
 272  */
 273 static unsigned int loop_get_bio(struct lloop_device *lo, struct bio **req)
 274 {
 275         struct bio *first;
 276         struct bio **bio;
 277         unsigned int count = 0;
 278         unsigned int page_count = 0;
 279         int rw;
 280
 281         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 282         first = lo->lo_bio;
 283         if (unlikely(first == NULL)) {
 284                 spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 285                 return 0;
 286         }
 287
 288         /* TODO: need to split the bio, too bad. */
 289         LASSERT(first->bi_vcnt <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 290
 291         rw = first->bi_rw;
 292         bio = &lo->lo_bio;
 293         while (*bio && (*bio)->bi_rw == rw) {
 294                 CDEBUG(D_INFO, "bio sector %llu size %u count %u vcnt%u \n",
 295                        (unsigned long long)(*bio)->bi_sector, (*bio)->bi_size,
 296                        page_count, (*bio)->bi_vcnt);
 297                 if (page_count + (*bio)->bi_vcnt > LLOOP_MAX_SEGMENTS)
 298                         break;
 299
 300
 301                 page_count += (*bio)->bi_vcnt;
 302                 count++;
 303                 bio = &(*bio)->bi_next;
 304         }
 305         if (*bio) {
 306                 /* Some of bios can't be mergable. */
 307                 lo->lo_bio = *bio;
 308                 *bio = NULL;
 309         } else {
 310                 /* Hit the end of queue */
 311                 lo->lo_biotail = NULL;
 312                 lo->lo_bio = NULL;
 313         }
 314         *req = first;
 315         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 316         return count;
 317 }
 318
 319 static int loop_make_request(struct request_queue *q, struct bio *old_bio)
 320 {
 321         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 322         int rw = bio_rw(old_bio);
 323         int inactive;
 324
 325         if (!lo)
 326                 goto err;
 327
 328         CDEBUG(D_INFO, "submit bio sector %llu size %u\n",
 329                (unsigned long long)old_bio->bi_sector, old_bio->bi_size);
 330
 331         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 332         inactive = (lo->lo_state != LLOOP_BOUND);
 333         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 334         if (inactive)
 335                 goto err;
 336
 337         if (rw == WRITE) {
 338                 if (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY)
 339                         goto err;
 340         } else if (rw == READA) {
 341                 rw = READ;
 342         } else if (rw != READ) {
 343                 CERROR("lloop: unknown command (%x)\n", rw);
 344                 goto err;
 345         }
 346         loop_add_bio(lo, old_bio);
 347         return 0;
 348 err:
 349         cfs_bio_io_error(old_bio, old_bio->bi_size);
 350         return 0;
 351 }
 352
 353 /*
 354  * kick off io on the underlying address space
 355  */
 356 static void loop_unplug(struct request_queue *q)
 357 {
 358         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 359
 360         clear_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags);
 361         blk_run_address_space(lo->lo_backing_file->f_mapping);
 362 }
 363
 364 static inline void loop_handle_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 365 {
 366         int ret;
 367         ret = do_bio_lustrebacked(lo, bio);
 368         while (bio) {
 369                 struct bio *tmp = bio->bi_next;
 370                 bio->bi_next = NULL;
 371                 cfs_bio_endio(bio, bio->bi_size, ret);
 372                 bio = tmp;
 373         }
 374 }
 375
 376 static inline int loop_active(struct lloop_device *lo)
 377 {
 378         return atomic_read(&lo->lo_pending) || (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 379 }
 380
 381 /*
 382  * worker thread that handles reads/writes to file backed loop devices,
 383  * to avoid blocking in our make_request_fn.
 384  */
 385 static int loop_thread(void *data)
 386 {
 387         struct lloop_device *lo = data;
 388         struct bio *bio;
 389         unsigned int count;
 390         unsigned long times = 0;
 391         unsigned long total_count = 0;
 392
 393         daemonize("lloop%d", lo->lo_number);
 394
 395         set_user_nice(current, -20);
 396
 397         lo->lo_state = LLOOP_BOUND;
 398
 399         /*
 400          * up sem, we are running
 401          */
 402         up(&lo->lo_sem);
 403
 404         for (;;) {
 405                 wait_event(lo->lo_bh_wait, loop_active(lo));
 406                 if (!atomic_read(&lo->lo_pending)) {
 407                         int exiting = 0;
 408                         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 409                         exiting = (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 410                         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 411                         if (exiting)
 412                                 break;
 413                 }
 414
 415                 bio = NULL;
 416                 count = loop_get_bio(lo, &bio);
 417                 if (!count) {
 418                         CWARN("lloop(minor: %d): missing bio\n", lo->lo_number);
 419                         continue;
 420                 }
 421
 422                 total_count += count;
 423                 if (total_count < count) {      /* overflow */
 424                         total_count = count;
 425                         times = 1;
 426                 } else {
 427                         times++;
 428                 }
 429                 if ((times & 127) == 0) {
 430                         CDEBUG(D_INFO, "total: %lu, count: %lu, avg: %lu\n",
 431                                total_count, times, total_count / times);
 432                 }
 433
 434                 LASSERT(bio != NULL);
 435                 LASSERT(count <= atomic_read(&lo->lo_pending));
 436                 loop_handle_bio(lo, bio);
 437                 atomic_sub(count, &lo->lo_pending);
 438         }
 439
 440         up(&lo->lo_sem);
 441         return 0;
 442 }
 443
 444 static int loop_set_fd(struct lloop_device *lo, struct file *unused,
 445                        struct block_device *bdev, struct file *file)
 446 {
 447         struct inode         *inode;
 448         struct address_space *mapping;
 449         int                   lo_flags = 0;
 450         int                   error;
 451         loff_t                size;
 452
 453         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
 454                 return -ENODEV;
 455
 456         error = -EBUSY;
 457         if (lo->lo_state != LLOOP_UNBOUND)
 458                 goto out;
 459
 460         mapping = file->f_mapping;
 461         inode = mapping->host;
 462
 463         error = -EINVAL;
 464         if (!S_ISREG(inode->i_mode) || inode->i_sb->s_magic != LL_SUPER_MAGIC)
 465                 goto out;
 466
 467         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 468                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 469
 470         size = get_loop_size(lo, file);
 471
 472         if ((loff_t)(sector_t)size != size) {
 473                 error = -EFBIG;
 474                 goto out;
 475         }
 476
 477         /* remove all pages in cache so as dirty pages not to be existent. */
 478         truncate_inode_pages(mapping, 0);
 479
 480         set_device_ro(bdev, (lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY) != 0);
 481
 482         lo->lo_blocksize = CFS_PAGE_SIZE;
 483         lo->lo_device = bdev;
 484         lo->lo_flags = lo_flags;
 485         lo->lo_backing_file = file;
 486         lo->ioctl = NULL;
 487         lo->lo_sizelimit = 0;
 488         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
 489         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
 490
 491         lo->lo_bio = lo->lo_biotail = NULL;
 492
 493         /*
 494          * set queue make_request_fn, and add limits based on lower level
 495          * device
 496          */
 497         blk_queue_make_request(lo->lo_queue, loop_make_request);
 498         lo->lo_queue->queuedata = lo;
 499         lo->lo_queue->unplug_fn = loop_unplug;
 500
 501         /* queue parameters */
 502         /*
 503          * using unsigned type cast instead of unsigned short cast in order
 504          * to avoid truncate of CFS_PAGE_SIZE (= 2**16) value
 505          */
 506         blk_queue_logical_block_size(lo->lo_queue,
 507                                      min_t(unsigned, CFS_PAGE_SIZE, 16384));
 508         blk_queue_max_sectors(lo->lo_queue,
 509                               LLOOP_MAX_SEGMENTS << (CFS_PAGE_SHIFT - 9));
 510         blk_queue_max_phys_segments(lo->lo_queue, LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 511         blk_queue_max_hw_segments(lo->lo_queue, LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 512
 513         set_capacity(disks[lo->lo_number], size);
 514         bd_set_size(bdev, size << 9);
 515
 516         set_blocksize(bdev, lo->lo_blocksize);
 517
 518         kernel_thread(loop_thread, lo, CLONE_KERNEL);
 519         down(&lo->lo_sem);
 520         return 0;
 521
 522  out:
 523         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 524         module_put(THIS_MODULE);
 525         return error;
 526 }
 527
 528 static int loop_clr_fd(struct lloop_device *lo, struct block_device *bdev,
 529                        int count)
 530 {
 531         struct file *filp = lo->lo_backing_file;
 532         int gfp = lo->old_gfp_mask;
 533
 534         if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 535                 return -ENXIO;
 536
 537         if (lo->lo_refcnt > count)        /* we needed one fd for the ioctl */
 538                 return -EBUSY;
 539
 540         if (filp == NULL)
 541                 return -EINVAL;
 542
 543         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 544         lo->lo_state = LLOOP_RUNDOWN;
 545         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 546         wake_up(&lo->lo_bh_wait);
 547
 548         down(&lo->lo_sem);
 549         lo->lo_backing_file = NULL;
 550         lo->ioctl = NULL;
 551         lo->lo_device = NULL;
 552         lo->lo_offset = 0;
 553         lo->lo_sizelimit = 0;
 554         lo->lo_flags = 0;
 555         ll_invalidate_bdev(bdev, 0);
 556         set_capacity(disks[lo->lo_number], 0);
 557         bd_set_size(bdev, 0);
 558         mapping_set_gfp_mask(filp->f_mapping, gfp);
 559         lo->lo_state = LLOOP_UNBOUND;
 560         fput(filp);
 561         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 562         module_put(THIS_MODULE);
 563         return 0;
 564 }
 565
 566 #ifdef HAVE_BLKDEV_PUT_2ARGS
 567 static int lo_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 568 {
 569         struct lloop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
 570 #else
 571 static int lo_open(struct inode *inode, struct file *file)
 572 {
 573         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 574 #endif
 575
 576         down(&lo->lo_ctl_mutex);
 577         lo->lo_refcnt++;
 578         up(&lo->lo_ctl_mutex);
 579
 580         return 0;
 581 }
 582
 583 #ifdef HAVE_BLKDEV_PUT_2ARGS
 584 static int lo_release(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 585 {
 586         struct lloop_device *lo = disk->private_data;
 587 #else
 588 static int lo_release(struct inode *inode, struct file *file)
 589 {
 590         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 591 #endif
 592
 593         down(&lo->lo_ctl_mutex);
 594         --lo->lo_refcnt;
 595         up(&lo->lo_ctl_mutex);
 596
 597         return 0;
 598 }
 599
 600 /* lloop device node's ioctl function. */
 601 #ifdef HAVE_BLKDEV_PUT_2ARGS
 602 static int lo_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 603                     unsigned int cmd, unsigned long arg)
 604 {
 605         struct lloop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
 606 #else
 607 static int lo_ioctl(struct inode *inode, struct file *unused,
 608                     unsigned int cmd, unsigned long arg)
 609 {
 610         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 611         struct block_device *bdev = inode->i_bdev;
 612 #endif
 613         int err = 0;
 614
 615         down(&lloop_mutex);
 616         switch (cmd) {
 617         case LL_IOC_LLOOP_DETACH: {
 618                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 2);
 619                 if (err == 0)
 620                         ll_blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 621                 break;
 622         }
 623
 624         case LL_IOC_LLOOP_INFO: {
 625                 __u64 ino = 0;
 626
 627                 if (lo->lo_state == LLOOP_BOUND)
 628                         ino = lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode->i_ino;
 629
 630                 if (put_user(ino, (__u64 *)arg))
 631                         err = -EFAULT;
 632                 break;
 633         }
 634
 635         default:
 636                 err = -EINVAL;
 637                 break;
 638         }
 639         up(&lloop_mutex);
 640
 641         return err;
 642 }
 643
 644 static struct block_device_operations lo_fops = {
 645         .owner =        THIS_MODULE,
 646         .open =         lo_open,
 647         .release =      lo_release,
 648         .ioctl =        lo_ioctl,
 649 };
 650
 651 /* dynamic iocontrol callback.
 652  * This callback is registered in lloop_init and will be called by
 653  * ll_iocontrol_call.
 654  *
 655  * This is a llite regular file ioctl function. It takes the responsibility
 656  * of attaching a file, and detaching a file by a lloop's device numner.
 657  */
 658 static enum llioc_iter lloop_ioctl(struct inode *unused, struct file *file,
 659                                    unsigned int cmd, unsigned long arg,
 660                                    void *magic, int *rcp)
 661 {
 662         struct lloop_device *lo = NULL;
 663         struct block_device *bdev = NULL;
 664         int err = 0;
 665         dev_t dev;
 666
 667         if (magic != ll_iocontrol_magic)
 668                 return LLIOC_CONT;
 669
 670         if (disks == NULL)
 671                 GOTO(out1, err = -ENODEV);
 672
 673         down(&lloop_mutex);
 674         switch (cmd) {
 675         case LL_IOC_LLOOP_ATTACH: {
 676                 struct lloop_device *lo_free = NULL;
 677                 int i;
 678
 679                 for (i = 0; i < max_loop; i++, lo = NULL) {
 680                         lo = &loop_dev[i];
 681                         if (lo->lo_state == LLOOP_UNBOUND) {
 682                                 if (!lo_free)
 683                                         lo_free = lo;
 684                                 continue;
 685                         }
 686                         if (lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode ==
 687                             file->f_dentry->d_inode)
 688                                 break;
 689                 }
 690                 if (lo || !lo_free)
 691                         GOTO(out, err = -EBUSY);
 692
 693                 lo = lo_free;
 694                 dev = MKDEV(lloop_major, lo->lo_number);
 695
 696                 /* quit if the used pointer is writable */
 697                 if (put_user((long)old_encode_dev(dev), (long*)arg))
 698                         GOTO(out, err = -EFAULT);
 699
 700                 bdev = open_by_devnum(dev, file->f_mode);
 701                 if (IS_ERR(bdev))
 702                         GOTO(out, err = PTR_ERR(bdev));
 703
 704                 get_file(file);
 705                 err = loop_set_fd(lo, NULL, bdev, file);
 706                 if (err) {
 707                         fput(file);
 708                         ll_blkdev_put(bdev, 0);
 709                 }
 710
 711                 break;
 712         }
 713
 714         case LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV: {
 715                 int minor;
 716
 717                 dev = old_decode_dev(arg);
 718                 if (MAJOR(dev) != lloop_major)
 719                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 720
 721                 minor = MINOR(dev);
 722                 if (minor > max_loop - 1)
 723                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 724
 725                 lo = &loop_dev[minor];
 726                 if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 727                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 728
 729                 bdev = lo->lo_device;
 730                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 1);
 731                 if (err == 0)
 732                         ll_blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 733
 734                 break;
 735         }
 736
 737         default:
 738                 err = -EINVAL;
 739                 break;
 740         }
 741
 742 out:
 743         up(&lloop_mutex);
 744 out1:
 745         if (rcp)
 746                 *rcp = err;
 747         return LLIOC_STOP;
 748 }
 749
 750 static int __init lloop_init(void)
 751 {
 752         int        i;
 753         unsigned int cmdlist[] = {
 754                 LL_IOC_LLOOP_ATTACH,
 755                 LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV,
 756         };
 757
 758         if (max_loop < 1 || max_loop > 256) {
 759                 max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 760                 CWARN("lloop: invalid max_loop (must be between"
 761                       " 1 and 256), using default (%u)\n", max_loop);
 762         }
 763
 764         lloop_major = register_blkdev(0, "lloop");
 765         if (lloop_major < 0)
 766                 return -EIO;
 767
 768         CDEBUG(D_CONFIG, "registered lloop major %d with %u minors\n",
 769                lloop_major, max_loop);
 770
 771         ll_iocontrol_magic = ll_iocontrol_register(lloop_ioctl, 2, cmdlist);
 772         if (ll_iocontrol_magic == NULL)
 773                 goto out_mem1;
 774
 775         OBD_ALLOC_WAIT(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 776         if (!loop_dev)
 777                 goto out_mem1;
 778
 779         OBD_ALLOC_WAIT(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 780         if (!disks)
 781                 goto out_mem2;
 782
 783         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 784                 disks[i] = alloc_disk(1);
 785                 if (!disks[i])
 786                         goto out_mem3;
 787         }
 788
 789         init_MUTEX(&lloop_mutex);
 790
 791         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 792                 struct lloop_device *lo = &loop_dev[i];
 793                 struct gendisk *disk = disks[i];
 794
 795                 lo->lo_queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
 796                 if (!lo->lo_queue)
 797                         goto out_mem4;
 798
 799                 init_MUTEX(&lo->lo_ctl_mutex);
 800                 init_MUTEX_LOCKED(&lo->lo_sem);
 801                 init_waitqueue_head(&lo->lo_bh_wait);
 802                 lo->lo_number = i;
 803                 spin_lock_init(&lo->lo_lock);
 804                 disk->major = lloop_major;
 805                 disk->first_minor = i;
 806                 disk->fops = &lo_fops;
 807                 sprintf(disk->disk_name, "lloop%d", i);
 808                 disk->private_data = lo;
 809                 disk->queue = lo->lo_queue;
 810         }
 811
 812         /* We cannot fail after we call this, so another loop!*/
 813         for (i = 0; i < max_loop; i++)
 814                 add_disk(disks[i]);
 815         return 0;
 816
 817 out_mem4:
 818         while (i--)
 819                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 820         i = max_loop;
 821 out_mem3:
 822         while (i--)
 823                 put_disk(disks[i]);
 824         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 825 out_mem2:
 826         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 827 out_mem1:
 828         unregister_blkdev(lloop_major, "lloop");
 829         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 830         CERROR("lloop: ran out of memory\n");
 831         return -ENOMEM;
 832 }
 833
 834 static void lloop_exit(void)
 835 {
 836         int i;
 837
 838         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 839         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 840                 del_gendisk(disks[i]);
 841                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 842                 put_disk(disks[i]);
 843         }
 844         if (ll_unregister_blkdev(lloop_major, "lloop"))
 845                 CWARN("lloop: cannot unregister blkdev\n");
 846         else
 847                 CDEBUG(D_CONFIG, "unregistered lloop major %d\n", lloop_major);
 848
 849         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 850         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 851 }
 852
 853 module_init(lloop_init);
 854 module_exit(lloop_exit);
 855
 856 CFS_MODULE_PARM(max_loop, "i", int, 0444, "maximum of lloop_device");
 857 MODULE_AUTHOR("Sun Microsystems, Inc. <http://www.lustre.org/>");
 858 MODULE_DESCRIPTION("Lustre virtual block device");
 859 MODULE_LICENSE("GPL");